CN201004013Y - 汽车诊断系统 - Google Patents

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CN201004013Y CNU2006201347922U CN200620134792U CN201004013Y CN 201004013 Y CN201004013 Y CN 201004013Y CN U2006201347922 U CNU2006201347922 U CN U2006201347922U CN 200620134792 U CN200620134792 U CN 200620134792U CN 201004013 Y CN201004013 Y CN 201004013Y
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宋卫峰
张天水
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Abstract

本实用新型公开一种汽车诊断系统，用于汽车电控单元的诊断；该系统包括USB诊断协议转换盒、连接USB诊断协议转换盒的计算机以及连接USB诊断协议转换盒和汽车诊断座的诊断电缆；所述USB诊断协议转换盒包括CAN总线接口单元和K总线接口单元；所述诊断电缆通过CAN总线接口单元或K总线接口单元与汽车诊断座相连；所述计算机包括诊断数据库和诊断单元。本实用新型的目的是提供一种汽车诊断系统，以解决现有嵌入式诊断设备的可扩展性差，诊断接口单一的问题。

Description

汽车诊断系统
技术领域
本实用新型涉及一种汽车诊断系统。
背景技术
汽车电控系统(ECU)一般具有故障自诊断功能，当ECU检测到有故障信号时，会以故障码的形式进行存储。通过汽车诊断系统，通过相应的诊断协议，汽车维修人员可以使用在线或离线的诊断设备，通过ECU中诊断程序将该故障码调出，以协助进行快速判断故障的部位和原因。
随着汽车电控系统的日趋复杂，汽车维修工需求的诊断数据不仅是简单的故障码，而需要的诊断数据的类型。汽车维修工需求的诊断数据包括电控单元的标识信息，实时的数据流，电控单元的测试信息，甚至包括电控单元的标定数据。这种需求促使各个电控单元制造商制定诊断协议，开发诊断程序及诊断设备。使所需要的诊断数据，通过诊断协议，传递到诊断设备，供维修工人使用。
针对于诊断协议，各个电控厂商均制定自己专用的诊断协议，专用于自己专属的电控单元。这就导致了维修工人所需的诊断设备的种类繁多。一种诊断设备只能用于同一种电控单元的诊断。基于维修方便的需要，融合汽车诊断协议，形成了汽车诊断的行业标准。随着电控技术的发展，诊断接口逐步从K总线接口向CAN总线接口过渡。欧洲的诊断协议也从K总线接口的诊断标准kwp2000协议向CAN总线接口的诊断协议ISO15765过渡。
现有的汽车诊断标准KWP2000协议和ISO15765协议，是扩展性很强的协议。针对于每个电控单元制造商，虽然采用标准协议，但很多部分，特别是应用层协议都采用其自定义形式。这样就增加了诊断系统诊断的难度。
现有的诊断系统或诊断设备，大多为嵌入式诊断设备。存在以下问题：
1.可扩充性较差。
当新增电控单元时，需重新开发诊断程序，然后对嵌入诊断设备中的程序进行升级，操作复杂，可扩展性差。
2.诊断接口单一。
现在的电控单元大多基于K总线接口或CAN总线接口，诊断接口单一。
因此，现有技术的汽车诊断系统存在着可扩展性差，诊断接口单一的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种汽车诊断系统，以解决现有嵌入式诊断设备的可扩展性差，诊断接口单一的问题。
为解决上述技术问题，本实用新型公开一种汽车诊断系统，用于汽车电控单元的诊断；该系统包括USB诊断协议转换盒、连接USB诊断协议转换盒的计算机以及连接USB诊断协议转换盒和汽车诊断座的诊断电缆；
所述USB诊断协议转换盒包括USB总线接口单元、CAN总线接口单元和K总线接口单元；
所述计算机包括诊断数据库和诊断单元。
所述USB诊断协议转换盒包括USB协议和诊断协议；所述诊断协议为集成了kwp2000和ISO15765诊断协议栈。
所述计算机为便携式计算机。
所述USB诊断协议转换盒与所述计算机通过USB接口线连接。
所述诊断数据库用于存储所有不同车辆类型的自定义码及诊断单元的诊断结果；所述诊断单元调用所述诊断数据库对所检测车辆进行诊断。
所述K总线接口单元包括电连接的K总线驱动芯片及其附属元器件；所述K总线驱动芯片附属元器件包括第二二极管、第三二极管，电容(C16)和第二十二上拉电阻(R22)，第二十五上拉电阻(R25)。
所述CAN总线接口单元包括CAN总线驱动芯片(U2)及其附属元器件；所述收发器(U2)的附属元器件包括滤波电容(C2)，滤波器(LF2)，第十六滤波电容(C16)、第十七滤波电容(C17)。
所述USB总线接口单元包括USB总线驱动芯片(U5)及其附属元器件；所述收发器(U5)的附属元器件包括二极管(D1)、第十四电容(C14)、第十五电容(C15)和第五上拉电阻(R5)、第六上拉电阻(R6)和晶振(T1)。
USB总线接口单元包括USB总线驱动芯片(U4)及其附属元器件；所述USB总线驱动芯片(U4)的附属元器件包括滤波第十二电容(C12)、第九电容(C9)、第十电容(C10)和第八下拉电阻(R8)、第九下拉电阻(R9)和晶振(T2)。
与上述背景技术相比，本实用新型的有益效果是：
1.提高了可扩充性。
本实用新型采用与USB诊断协议转换盒相连的计算机，该计算机具有诊断单元，可以显示和处理数据，该计算机使用定制制造商扩展协议的诊断数据库，保证了诊断程序的独立性和诊断系统的可扩充性。
2.提供K总线接口和CAN总线接口两种接口。
由于本实用新型采用USB诊断协议转换盒，包括K总线接口单元和CAN总线接口单元。
附图说明
图1为本实用新型所述系统结构图；
图2为本实用新型USB诊断协议转换盒结构示意图；
图3为本实用新型USB总线接口单元第一种实施例具体电路图；
图4为本实用新型USB总线接口单元第二种实施例具体电路图；
图5为本实用新型CAN总线接口单元具体电路图；
图6为本实用新型K总线接口单元具体电路图；
图7为本实用新型USB诊断协议转换盒的电源单元具体电路图；
图8为本实用新型协议关系示意图。
具体实施方式
本实用新型提供一种汽车诊断系统，以解决现有嵌入式诊断设备的可扩展性差，诊断接口单一的问题。
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步说明。
参见图1和图2，图1为本实用新型所述汽车诊断系统结构图；图2为本实用新型USB诊断协议转换盒结构示意图。
本实用新型所述汽车诊断系统，用于汽车电控单元的诊断。该汽车诊断系统包括USB诊断协议转换盒1、通过USB接口线4连接USB诊断协议转换盒1的计算机2以及连接USB诊断协议转换盒1和汽车诊断座5的诊断电缆3。
本实用新型的优选实施方式中，所述计算机2采用便携式计算机。这样可以方便汽车维修工人现场诊断汽车故障。
所述USB诊断协议转换盒1包括USB总线接口单元11、主控单元12、电源单元14、CAN总线接口单元13和K总线接口单元15。
汽车诊断座5通过诊断电缆3与USB诊断协议转换盒1的总线接口单元13或K总线接口单元15相连。汽车电控单元的诊断数据通过诊断电缆3以及总线接口单元13或K总线接口单元15传递到主控单元12。主控单元12把诊断数据信息转换成USB协议，通过USB总线接口单元11和USB接口线4把该诊断数据信息传递给与之相连的计算机2。然后再通过计算机2显示诊断结果。
主控单元12可以采用单片机实现诊断协议和USB协议的转换。
USB诊断协议转换盒1包括USB协议和诊断协议；所述诊断协议为集成了kwp2000和ISO15765诊断协议栈。
kwp2000协议、ISO15765协议和制造商定制的内容紧密相关。根据kwp2000协议，其链路层处理逻辑在各电控单元制造商制定的协议中基本通用。kwp2000协议主要定制的是链路层的定时参数，在应用层主要定制的是各诊断服务详细的报文定义，用于否定响应处理以及应用层定时。根据ISO15765协议其网络层的处理逻辑，用于超时处理，异常报文处理通用，主要定制网络层定时、应用层定时以及应用层具体报文定义及处理。
参见图8，该图为本实用新型协议关系示意图。
根据诊断协议的特点，将本实用新型软件结构分为三大部分：检验诊断单元21、检验诊断数据库22以及诊断协议栈16。诊断协议栈16在USB诊断协议转换盒1中。
检验诊断单元21主要具有控制功能。检验诊断单元21的控制功能包括诊断服务请求的发起及其控制；诊断结果的显示及其控制状态信息的显示；读取检验诊断数据库22制造商相关数据，同诊断协议栈16进行通讯；诊断结果及相关信息的存储查询；制造商相关数据的添加、修改及删除等功能。
检验诊断数据库22主要存储制造商相关数据。根据各制造商协议扩展的要求，检验诊断数据库22包括kwp2000协议及ISO15765协议两部分数据库，分别存储链路层、网络层定时，应用层具体报文及逻辑的定义。该检验诊断数据库22实现了诊断单元21和制造商相关数据的分离，保证了诊断单元21的独立性及整个诊断系统的可扩展性。使得电控单元的诊断只需在该数据库中增加该电控单元的制造商相关数据即可。
USB诊断协议转换盒1封装了诊断协议栈16，该诊断协议栈16主要将各电控单元制造商要求相同的链路层和网络层内容集成起来。通过检验诊断单元21读取检验诊断数据库22中相应的制造商相关数据。该诊断协议栈16提供K总线接口单元15和CAN总线接口单元13的硬件接口，改变了诊断接口单一的问题。
所述诊断数据库22和诊断单元21均包含在与USB诊断协议转换盒1相连的计算机2中。
下面分别具体描述USB总线接口单元11、CAN总线接口单元13及K总线接口单元的具体电路。
参见图3，该图为本实用新型USB总线接口单元第一种实施例具体电路图。
USB总线接口单元11第一种实施方式，包括USB总线驱动芯片U5及其附属元器件。收发器U5的附属元器件包括二极管D1、电容C14、C15和上拉电阻R5、R6，晶振T1。总线驱动芯片U5通过数据总线和主控单元12通讯。
参见图4，该图为本实用新型USB总线接口单元第二种实施例具体电路图。
USB总线接口单元11第二种实施方式，包括USB总线驱动芯片U4及其附属元器件。收发器U4的附属元器件包括滤波电容C12、电容C9、C10和下拉电阻R8、R9，晶振T2，总线驱动芯片U45通过数据总线和主控单元12通讯。
上述两种实施方式均可以实现计算机2与USB诊断协议转换盒1之间的数据传递。
参见图5，该图为本实用新型CAN总线接口单元的具体电路图。
CAN总线接口单元13包括CAN总线驱动芯片U2及其附属元器件。收发器U2的附属元器件包括滤波电容C2，滤波器LF2，滤波电容C16、C17。CAN总线驱动芯片U2通过TXCAN0和RXCAN0与主控单元12通讯。
参见图6，该图为本实用新型K总线接口单元的具体电路图。
K总线接口单元15包括K总线驱动芯片及其附属元器件。收发器的附属元器件包括两个二极管，电容C16和上拉电阻R22，R25等。总线驱动芯片U6通过RXD、TXD和主控单元12通讯。
参见图7，该图为本实用新型USB诊断协议转换盒的电源单元的具体电路图。
电源单元14包括电源芯片U7、U8及其附属元器件。电源单元为USB总线接口单元11和CAN总线接口单元13供电。
由于本实用新型采用USB诊断协议转换盒1与计算机2相连，该计算机2具有诊断单元21，可以显示和处理数据。该计算机2使用定制了制造商扩展协议的诊断数据库22，保证了计算机内部的诊断单元21的独立性和诊断系统的可扩充性。
由于本实用新型采用USB诊断协议转换盒1，该USB诊断协议转转换盒1包括K总线接口单元15和CAN总线接口单元13。这样就改变了诊断接口单一的技术问题。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1、一种汽车诊断系统，用于汽车电控单元的诊断；其特征在于，该系统包括USB诊断协议转换盒、连接USB诊断协议转换盒的计算机以及连接USB诊断协议转换盒和汽车诊断座的诊断电缆；
所述USB诊断协议转换盒包括USB总线接口单元、CAN总线接口单元和K总线接口单元；
所述计算机包括诊断数据库和诊断单元。
2、根据权利要求1所述的汽车诊断系统，其特征在于，所述USB诊断协议转换盒包括USB协议和诊断协议；所述诊断协议为集成了kwp2000和ISO15765诊断协议栈。
3、根据权利要求1所述的汽车诊断系统，其特征在于，所述计算机为便携式计算机。
4、根据权利要求1所述的汽车诊断系统，其特征在于，所述USB诊断协议转换盒与所述计算机通过USB接口线连接。
5、根据权利要求1所述的汽车诊断系统，其特征在于，所述诊断数据库用于存储车辆类型的自定义码及诊断单元的诊断结果；所述诊断单元调用所述诊断数据库对所检测车辆进行诊断。
6、根据权利要求1所述的汽车诊断系统，其特征在于，所述K总线接口单元包括电连接的K总线驱动芯片及其附属元器件；所述K总线驱动芯片附属元器件包括第二二极管、第三二极管，电容(C16)和第二十二上拉电阻(R22)，第二十五上拉电阻(R25)。
7、根据权利要求1所述的汽车诊断系统，其特征在于，所述CAN总线接口单元包括CAN总线驱动芯片(U2)及其附属元器件；所述收发器(U2)的附属元器件包括滤波电容(C2)，滤波器(LF2)，第十六滤波电容(C16)、第十七滤波电容(C17)。
8、根据权利要求1所述的汽车诊断系统，其特征在于，所述USB总线接口单元包括USB总线驱动芯片(U5)及其附属元器件；所述收发器(U5)的附属元器件包括二极管(D1)、第十四电容(C14)、第十五电容(C15)和第五上拉电阻(R5)、第六上拉电阻(R6)和晶振(T1)。
9、根据权利要求1所述的汽车诊断系统，其特征在于，USB总线接口单元包括USB总线驱动芯片(U4)及其附属元器件；所述USB总线驱动芯片(U4)的附属元器件包括滤波第十二电容(C12)、第九电容(C9)、第十电容(C10)和第八下拉电阻(R8)、第九下拉电阻(R9)和晶振(T2)。
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